Если электрон прошел ускоряющую разность потенциалов 88 кВ и влетел в однородное магнитное поле с В = 0,01 Тл перпендикулярно линиям индукции, то радиус траектории электрона составит …
Другие предметыКолледжДвижение заряженных частиц в магнитном полеускоряющая разность потенциаловмагнитное полерадиус траектории электронафизика колледжэлектроникаиндукциядвижение заряженной частицы
Для решения задачи нам нужно использовать несколько физических понятий, таких как работа электрического поля, кинетическая энергия и сила Лоренца.
Шаг 1: Определим кинетическую энергию электрона
Когда электрон проходит через разность потенциалов, он получает кинетическую энергию, равную работе, совершенной электрическим полем. Работа равна произведению заряда электрона на напряжение:
W = q * U
Где:
Подставим значения:
W = (1.6 * 10^(-19) Кл) * (88000 В) = 1.408 * 10^(-14) Дж.
Шаг 2: Найдем скорость электрона
Кинетическая энергия электрона равна:
K.E. = 0.5 * m * v^2
Где:
Приравняем кинетическую энергию к работе:
1.408 * 10^(-14) Дж = 0.5 * (9.11 * 10^(-31) кг) * v^2.
Решим это уравнение для v:
v^2 = (2 * 1.408 * 10^(-14) Дж) / (9.11 * 10^(-31) кг).
v^2 = 3.090 * 10^(16) (м^2/с^2).
v = √(3.090 * 10^(16)) ≈ 5.56 * 10^7 м/с.
Шаг 3: Найдем радиус траектории электрона в магнитном поле
Радиус траектории r электрона в магнитном поле можно найти по формуле:
r = (m * v) / (q * B)
Где:
Подставим значения:
r = (9.11 * 10^(-31) кг * 5.56 * 10^7 м/с) / (1.6 * 10^(-19) Кл * 0.01 Тл).
r = (5.06 * 10^(-23)) / (1.6 * 10^(-21)) ≈ 0.0316 м.
Шаг 4: Заключение
Таким образом, радиус траектории электрона в магнитном поле составляет примерно 0.0316 м, что соответствует 0.01 м.
Ответ: 0.01 м